蛾类昆虫雄性信息素及其功能

昆虫性信息素是两性通讯系统的基础,其中雄性信息素的研究相对较少。本文综述了蛾类昆虫雄性信息素的研究进展。迄今已鉴定出40余种蛾类昆虫的雄性信息素,其行为学功能主要有对雌性的引诱和激欲、对同种雄性的抑制及种间隔离等。     

蛾类昆虫性信息素通讯系统的遗传与进化

性信息素通讯是普遍而又古老的化学通讯的一种形式。多数鳞翅目蛾类依靠高度种特异性的性信息素通讯寻找配偶以及实现种间生殖隔离。种特异性信息素通讯系统的遗传与进化过程往往是物种形成的组成部分。虽然现在还没有直接证据表明性信息素通讯系统分化可以促使新物种的形成,但是关于性信息素通讯系统的多态性、遗传变异以及遗传机制的研究表明性信息素信号容易发生漂变,而性信息素的接受系统可以适应漂变的性信息素信号。本文对蛾类性信息素通讯系统的遗传与进化的研究进展作了评述,并对性信息素通讯系统进化与物种形成之间的关系进行了讨论。     

蛾类性信息素研究进展

蛾类是昆虫性信息素中研究较多的类群,已有565种的性信息素成份被鉴定,其相关研究在害虫监测和防治上得到实际应用的同时,已涉及到生态、生化、遗传等诸多方面,特别是在物种多样性的化学表达及物种的生殖隔离现象的分子水平的表达上,提供了研究的典范。本文将介绍蛾类性信息素的多样性、性信息素化学结构鉴定、微量成分的作用、合成性信息素的利用、性信息素生物合成酶、性信息素生产的调节机制及性信息素的感受机制等方面的研究现状和存在的问题。     

实夜蛾属和铃夜蛾属昆虫性信息素通讯系统的研究进展

实夜蛾属Heliothis和铃夜蛾属Helicoverpa昆虫的性信息素通讯系统主要包括雌蛾的性信息素合成和雄蛾对性信息素接收两个方面,每方面都有分子、细胞、系统水平上进行协同作用的生物过程。性信息素生物合成激活肽（PBAN）与其受体作用,启动信号转导系统,从而激活合成性信息素的酶系统来合成性信息素,利用化学和生物测定的方法鉴定出具有诱蛾活性的性信息素腺体组分及行为功能;性信息素分子与性信息素结合蛋白（PBP）的复合体同受体相互作用,启动信号转导系统,诱导产生神经信号,从而引起一系列性行为反应。这些生物过程受到各种内部和外部因素的影响。     

鳞翅目昆虫的信息素研究新进展

在昆虫信息素研究领域当中,鳞翅目昆虫的性信息物质相关研究开展得的最早,也较为详尽。目前全世界已经鉴定出来有超过了1 572种蛾类的信息素组分,各个种间信息素的比例和组分都不尽相同,这正是生物多样性在化学信息联络方面的完美体现。人类对昆虫信息素的研究已经持续了半个多世纪,昆虫信息素的研究一直是化学生态学的一个重要课题,总结出的很多经典方法与结论,对于指导农业实际生产和相关产业生活都具有指导意义。本文综述了昆虫信息素的研究概况、研究方法以及应用现状,力求为进一步深入研究提供参考。     

温度对二化螟性信息素通讯的影响

环境因素影响昆虫两性间的化学通讯,也影响性信息素技术的田间防治效果.本文探讨了温度对二化螟雌蛾性信息素产生以及雄蛾对性信息素触角电位反应的影响,以期为田间二化螟的性信息素防治提供指导.在二化螟蛹期和成虫期进行不同温度处理(15、20、25、30和35 ℃),然后利用气相色谱仪(GC)分析雌蛾性腺内各性信息素组分的含量及比例,同时利用触角电位仪(EAG)测定雄蛾对性信息素组分的电生理反应.结果表明: 25 ℃处理中雌蛾性腺内3个性信息素组分(Z9-16:Ald、Z11-16:Ald和Z13-18:Ald)的含量均显著高于其他温度处理(15、20和30 ℃),且25 ℃处理中Z13-18:Ald的相对比例也显著低于其他温度处理.就雄蛾对性信息素的敏感性而言,对3种性信息素单一组分及特定比例混合物的EAG反应在15～25 ℃间没有显著差异,但在25～35 ℃间(Z13-18:Ald在30～35 ℃间)随温度升高呈下降趋势,且30 ℃较25 ℃显著降低,35 ℃较30 ℃又显著降低.综合分析认为,二化螟性信息素通讯的适宜温度为20～25 ℃,温度过高或过低均不利于二化螟两性间的正常化学通讯.研究结果为二化螟性信息素防治技术的合理应用及极端温度条件下害虫种群发生的预测预报,提供了重要参考.     

卷蛾科昆虫性信息素及其提取和分离

经过长期艰苦不懈地研究与实践,科学家们发现用卷蛾昆虫性信息素防治害虫是一个行之有效的途径。它具有高效、无毒、不伤害益虫和不污染环境等优点。因此对昆虫性信息素的研究成为科学家们研究的一个重点。１　卷蛾科昆虫的化学通讯与性信息素昆虫交配化学通讯的基本形式是由雌蛾释放一种特异性的性信息素,通过空间弥散,最后达到雄蛾栖息地,雄蛾受性信息素的刺激而产生一系列定向飞行和性行为,达到交配、繁衍后代的目的。鲁洛夫斯（Ｒｏｅｌｏｆｓ,１９７０）把雌蛾性信息素分为两类：一类称作“性信息素的主要活性成分”起刺激雄蛾作…     

蛾类昆虫性信息素受体及其作用机理

蛾类昆虫性信息素受体首先从烟芽夜蛾Heliothis virescens和家蚕Bombyx mori中鉴定出来, 到目前为止已经克隆得到了19种蛾类昆虫的几十种性信息素受体基因, 并且这些基因在系统发育树中聚成一个亚群。性信息素受体从蛾类蛹期开始表达, 主要表达在雄性触角的毛形感器中, 少部分受体在雌性触角、 雄性触角其他感器以及身体其他部位中也有表达。大部分蛾类性信息素受体的配体并不是单一的, 而是能够对多种性信息素组分有反应, 部分性信息素受体还能够识别性信息素以外的其他物质, 还有一部分性信息素受体的识别配体目前尚不清楚。另外发现在雌性蛾类触角中也存在一些嗅觉受体能够识别雄性分泌的性信息素。在蛾类性信息素受体与性信息素识别的过程中, 性信息素结合蛋白不仅能够特异性地运送配体到嗅觉神经元树状突上, 还能够提高性信息素与性信息素受体之间的结合效率。另外, OrCo类受体与性信息素受体共表达在嗅觉神经元中, 在蛾类性信息素受体与配体的识别过程中扮演了重要角色。但是蛾类信息素对神经元刺激的终止并非由性信息素受体控制, 而是由细胞中的气味降解酶等其他因子调控。蛾类性信息素受体研究中还有很多疑问需要解答, 其过程可能比我们想象的更为复杂。     

植物挥发物对蛾类昆虫性信息素的影响

在植物与昆虫的协同进化过程中,植物挥发物与昆虫性信息素的相互关系一直以来被认为是物种间的重要通信系统。这种相互关系表现为植物挥发物对昆虫生理和行为的影响上,影响昆虫性信息素的合成和昆虫对性信息素的行为反应。本文针对植物挥发物对蛾类昆虫性信息素的影响进行了综述。评述了寄主植物挥发物对蛾类昆虫性信息素或前体的合成及性信息素的产生与释放的影响,总结了寄主植物和非寄主植物挥发物对蛾类昆虫的求偶行为的调控作用及对蛾类昆虫性信息素的增效或抑制作用阐述了植物挥发物影响蛾类昆虫对性信息素行为反应的机理,并且讨论了目前存在的问题。     

灰翅夜蛾属昆虫的性信息素研究概况

本文从雌蛾性信息素组分鉴定、雄蛾对性信息素的行为反应和性信息素的应用３个方面,综述了灰翅夜蛾属昆虫性信息的研究进展,并展望了此属昆虫性信息素的研究前景。     

草螟科昆虫性信息素组分结构及分布特点

草螟科昆虫的分布范围极其广泛,且大多数为农林重要害虫。利用性信息素对害虫进行监测或防治具有靶标明确、对环境无污染等优点,是害虫可持续综合治理的重要部分。本文对已鉴定性信息素组分的草螟科昆虫及其性信息素组分进行统计和分类,比较分析了已鉴定的草螟科昆虫性信息素组分的化学结构及其在不同亚科、属以及种之间的分布特点,以期为性信息素组分尚未得到鉴定或鉴定困难的草螟科昆虫的相关研究提供参考,同时也可为进一步探讨蛾类昆虫性信息素的进化提供依据。     

木蠹蛾性信息素研究的进展

综述了木蠹蛾性信息素研究及在综合防治措施中应用的最新进展,重点评述了木蠹蛾性信息素的结构鉴定与化学结构。至今有4种木蠹蛾的性信息素被鉴定,另外还筛选出2种木蠹蛾的性诱剂。在我国,对木蠹蛾的防治,应采取化学防治、生物防治及使用人工合成性信息素或性诱剂诱捕法和迷向法综合防治措施。     

蛾类性信息素受体研究进展

蛾类昆虫的性信息素受体(pheromone receptor, PR)是雄蛾识别雌蛾性腺挥发的性信息素组分的核心元件,它决定了雄蛾识别性信息素的嗅觉受体神经元(olfactory receptor neuron, ORN)的选择性和特异性。从烟芽夜蛾Heliothis virescens中鉴定了第一个蛾类的PR基因以来,随着高通量测序技术的发展,结合同源比对分析,已有超过60种蛾类的PR基因得到了鉴定。与普通气味受体(odorant receptor, OR)基因不同,蛾类PR基因在进化上比较保守,在系统发育树中聚集在同一分支,形成了所谓的传统的PR亚家族。表达谱和原位杂交分析表明PR基因主要在雄蛾触角中特异或偏好表达,在测定过的蛾类中PR主要限定在雄蛾触角长毛形感器中表达。近年来,通过体外表达、转基因果蝇Drosophila及其他方法已经对其中30余种蛾类的PR基因进行了功能研究。随着越来越多蛾类的PR基因得到鉴定和功能得到研究,研究人员发现了蛾类昆虫中位于传统PR分支以外的PR分支,这些PR同样能识别蛾类的性信息素成分,使我们对不同蛾类PR的进化关系及其与物种分化的关系有了新的认识...     

草地贪夜蛾的性信息素通讯研究进展

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda原产于美洲,具有长距离迁飞特性。该虫于1988年入侵欧洲,2016年入侵非洲,并引起巨大的粮食损失,2018年入侵亚洲,2019年从缅甸传入中国,并在短时间扩散至全国10多个省。草地贪夜蛾依赖性信息素通讯,实现雌雄间识别、交配和繁衍,为了深入研究草地贪夜蛾的性信息素通讯及其机制并开发更高效的预测预报和防治技术,本文综述了草地贪夜蛾性信息素通讯的研究现状。1967年首次报道草地贪夜蛾性信息素为顺9-十四乙酸酯,随后发现有不同的鉴定结果,1986年确认其性信息素由顺9-十四乙酸酯和顺7-十二乙酸酯两个组分组成,其比例为96.6∶3.4时表现出最强的引诱活性。除此而外,对不同地理种群的研究发现,草地贪夜蛾雌蛾的信息素腺体提取物还存在顺9-十二乙酸酯、顺11-十六乙酸酯和反7-十二乙酸酯,田间实验表明这些物质在性信息素通讯中也可发挥作用。根据分子标记和喜食寄主,草地贪夜蛾可分为玉米品系和水稻品系。两个品系在外部形态上无法区分,性信息素组分也相同,但在组分比例上存在一定的差异。两个品系间存在一定程度的生殖隔离,但室内可以正交和反交并产生可育的F1代,F1代的性信息素比例与母本的比较相似。关于草地贪夜蛾雄性对性信息素的感受机制方面研究较少,仅见有感器形态的鉴定和对性信息素组分的触角电位反应研究的报道。根据目前草地贪夜蛾在我国的发生情况及其性信息素通讯机制的研究现状,我们建议尽快开展以下研究：(1)鉴定草地贪夜蛾我国入侵种群的雌性性信息素,尽快用于其种群动态监测及防治;(2)研究草地贪夜蛾雄性对性信息素的嗅觉编码机制;(3)研究草地贪夜蛾两个品系的行为隔离程度及其演化结局。     

螟蛾总科昆虫性信息素的种类、分泌及感受机制研究

本文从螟蛾总科昆虫性信息素分泌腺体及分泌节律、性信息素受体及结合蛋白、性信息素的结构及组成特点、近缘种相似性及种内变异等方面综述了螟蛾总科昆虫性信息素的研究进展。最后对需要进一步研究的问题提出了展望。     

蛾类性信息素生物合成途径及其调控

蛾类通过产生和识别物种特异性性信息素来引发后续交配行为,因此它在两性交配行为中至关重要.它们具有不同碳链长度、末端官能团、不同双键位置和构型等化学结构特征,本文详细讨论了不同蛾类性信息素的合成途径以及催化每一步反应的相关酶系,列举了15种夜蛾科不同亚科常见物种的性信息素组分及其比例,总结了产生特定比例性信息素的可能原因,查阅了夜蛾科不同物种已经鉴别的性信息素,并按照不同亚科、不同官能团和碳链长度对其进行分类,归纳了同一物种及其亲缘物种性信息素组分和比例的变异,总结了产生变异的分子机理,讨论了性信息素变异和物种进化的关系.最后以生物合成激活神经肽(PBAN)为主, 介绍了其调控途径和机制.本文旨在以不同的蛾类性信息素合成途径为线索,从共有合成途径出发深入了解其规律和共性,从特异合成途径出发探究物种间的进化和变异,展望未来的研究方向及其应用.     

枣镰翅小卷蛾性信息素通讯系统

采用单个雌蛾性信息素腺体分析技术对枣镰翅小卷蛾Ancylis sativa Liu雌蛾性信息素的组分和组分间的精确比例进行了测定,结果表明,枣镰翅小卷蛾雌蛾的性信息素系统由二个顺反异构体组分组成,即反-9-十二碳烯醋酸酯(E9-12∶Ac)和顺-9-十二碳烯醋酸酯(Z9-12∶Ac)组成,E9-12∶Ac与Z9-12∶Ac的比例为6.5∶3.5;雌蛾产生和释放性信息素具有时辰节律性,在光周期14L∶10D、温度为21℃时,性信息素产生的高峰期为进入黑暗期6.5 h;不同日龄雌蛾产生的性信息素有差异,1日龄最低,2日龄最高,3～5日龄居中,不同日龄雌蛾产生的性信息素组分间的比例无显著差异;对3个世代雌蛾产生的性信息素的量及组分间的比例的研究表明,越冬代含量最高,为(10.1±7.0)ng/头,第2代为(9.5±4.6)ng/头,第1代仅为(1.4±1.0)ng/头,3个世代性信息素组分间的比例无显著差异,在63.1%～64.3%(E)范围内。     

雄性棉铃虫感受性信息素的分子和神经机制研究进展

棉铃虫Helicoverpa armigera主要借助于性信息素通讯完成雌雄识别,实现交配和种群繁衍。关于棉铃虫感受性信息素机制的研究一直是我国化学生态学领域的热点和重心,研究结果有助于开发和改进棉铃虫防治的性引诱剂。本文将对棉铃虫雄虫感受雌虫释放的性信息素的机制进行综述,以期为深入研究棉铃虫及其他相关昆虫的性信息素感受的分子和神经机理提供参考。棉铃虫雌虫性信息素腺体合成和释放多种长链、饱和或非饱和的脂肪醛和醇等化合物,其中Z11-16:Ald为主要性信息素成分,Z9-16∶Ald和Z9-14∶Ald为次要性信息素成分,不同组分按一定比例混合可明显增强对雄性棉铃虫的引诱效果,而化合物Z11-16∶OH和高剂量的Z9-14∶Ald对性信息素引诱活性具有明显的抑制效果。相应地,雄性棉铃虫触角上A,B和C 3种类型的毛形感器能够感受这些信息化合物。A类型毛形感器内表达受体OR13感受Z11-16∶Ald,B类型毛形感器内表达OR14b感受Z9-14∶Ald,C类型毛形感器内表达OR6和OR16感受Z9-16∶Ald,Z9-14∶Ald,Z11-16:Ac和Z11-16∶OH。受体的表达位置和...     

天牛成虫信息素及嗅觉感受机制研究进展

评述了天牛成虫信息素及嗅觉感受机制的研究进展。天牛雌、雄成虫均可释放性信息素,迄今已对31种天牛的性信息素进行了研究,其中完成组分鉴定的有13种。天牛性信息素包括长距离、短距离和接触性信息素3种类型。天牛性信息素存在变异现象,同种天牛分布在不同地区,其性信息素组分之间存在差异。触角是天牛感受性信息素的主要器官,也是判别成虫通讯方式的形态指标,性信息素发达的种类其触角常具显著的性二型现象。天牛利用寄主信息素（如萜烯类、醇类和酯类）寻找寄主。性信息素和寄主信息素在林间复合使用可提高诱捕率。天牛信息素还包括异种信息素、忌避信息素和产卵干扰素,能够提高天牛寄主定位效率。天牛触角嗅觉感受的神经细胞（RNs）有3类,气味信息经神经细胞群传输至中枢神经系统,神经信号按标记路线或交叉纤维样式输导。天牛气味结合蛋白（OBP）方面的研究尚未见报道。     

棉铃虫对几种信息化合物的触角电位 (EAG)反应

通过棉铃虫成虫对 1 0种寄主植物挥发性物质、两种性信息素组分及两者的混合作用的触角电位反应 ( EAG) ,发现棉铃虫雌雄蛾对 1 0种挥发性物质的 EAG反应差异显著 ( P<0 .0 5 ) ,说明了 1 0种挥发物质对棉铃虫成虫的感应功能有所不同。 1 0种寄主植物挥发物质与性信息素主要组分混合后能引起雄蛾 EAG反应明显高于单独性信息素的反应 ,其中有 4种挥发性物质明显地增强棉铃虫对性信息素的反应 ( P<0 .0 5 ) ,即庚醛、1 -己醇、反 - 2 -己烯醇、顺 - 3-己醇 - 1 ,说明了以寄主植物挥发物质与昆虫性信息素混合作用来增强昆虫性信息素的应用效果。不同光温条件下饲养的雄蛾对寄主植物挥发性物质与性信息素相互作用的 EAG反应差异显著 ( P<0 .0 5 )。